赤泥浆体流变特性和流变模型适用性研究

作者：张少雄^*; 宋涛; 郝鑫平; 张力霆; 陈剑刚

来源：三峡大学学报(自然科学版), 2023, 45(01): 48-53.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2023.01.008

• 赤泥
• 剪切应力
• 表观黏度
• 剪切速率
• 含水率

流变特性对泥浆的运动具有重要的意义，同时也是泥浆运动数学模型开发的基础.本研究主要目的是得到赤泥浆体的流变特性，通过数据拟合找到能描述赤泥流变特性的最优模型.采用RST-SST流变仪对6种不同含水率的赤泥浆体进行流变试验，结果表明：剪切应力随着剪切速率的增加先迅速增长，随后缓慢增长；表观黏度均随着剪切速率的增加而迅速降低，出现“剪切稀化”行为；选取3种流变模型(Ostwald-de Waele Medoel, Herschel-Bulkley Model和Bingham Model)对赤泥浆体流变试验数据进行拟合，研究发现Herschel-Bulkley模型对赤泥流变特性描述最佳.基于Herschel-Bulkley模型，提出了赤泥剪切应力本构公式，可计算不同含水率和剪切速率下的剪切应力，为了解赤泥力学特性和数学模型开发提供了科学依据.

• 单位
  中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所; 石家庄铁道大学; 土木工程学院